УДК 553.94:552.14(571.66) |
Катагенетическое преобразование углей восточного побережья Пенжинской губы и бассейна р. Подкагерной
E.И. КУДРЯВЦЕВА, П.А. ТРУШКОВ (ВНИГРИ)
Район исследований находится в западной части Камчатского перешейка. Он приурочен к Кинкильскому синклинорию, где мощность палеоген-неогеновых осадочных отложений достигает 3 км. Этот район издавна привлекал к себе внимание геологов-нефтяников [3]. Здесь известны угли промышленного значения, обнажающиеся в обрыве берега бухты Подкагерной, в ее северной половине, и, вероятно, протягивающиеся по простиранию на север. В устье руч. Иргирниваям на побережье Пенжинской губы они снова выходят на поверхность. В угленосной пачке насчитывается до девяти пластов углей мощностью от 0,5 до 2 м [2, 5]. В 1933-1934 гг. Н.В. Бессонов и Б.В. Хватов изучали эти угли. По их данным описываемые угли содержат (в %): влаги -2-3, золы-10-13, серы -0,38- 0,44, летучих на органическую массу - 42,47, углерода - 78-80. Теплотворная способность 7-8 ккал.
При обследовании описываемого района с нефтепоисковыми целями в 1978 г. Е.И. Кудрявцевой были отобраны образцы углей и пород, содержащих угольные включения, в вышеотмеченных пунктах и в обнажениях руч. Битумного, р. Подкагерной, р. Велонтынгиваям и на восточном побережье Пенжинской губы (см. рисунок). Было проанализировано 18 образцов из палеоген-неогеновых отложений. Углехимические анализы образцов выполнены в лаборатории ВНИГРИ. Макроскопическое описание образцов, замеры отражательной способности витринита и определение градаций катагенеза выполнены П.А. Трушковым. Такие исследования по Подкагернинскому району проводились впервые.
Угли черного цвета, черта черная, у отдельных разностей - черная с буроватым оттенком, блеск стеклянный, реже смолистый и лишь в отдельных случаях - матовый, излом угловатый, землистый, раковистый, плоскораковистый. Угли сильно перемяты и разбиты многочисленными беспорядочно расположенными трещинами, зачастую выполненными карбонатным материалом. В образцах часто наблюдаются" включения янтаря желтого и светло-желтого цвета размером до 5x3x2,5 мм.
Под микроскопом в проходящем свете органическая масса углей в основном представлена бесструктурным, реже комковатым гелифицированным веществом (коллинит, телоколлинит) оранжево-красного и красного цвета с коричневыми оттенками, среди которого наблюдаются линзы и полосы ксилинита, паренхита, феллинита, оболочки микроспор и пальцы, обрывки кутикулы, смоляные тела и суберинит. В отдельных образцах отмечаются микрокомпоненты группы семинита и фюзинита, в некоторых (см. рисунок, образцы 34, 116, 7, 52) содержание микрокомпонентов группы лейптинита достигает 20-40 %. Микрокомпоненты группы фюзинита составляют единицы процентов от общей органической массы. Гелифицированные растительные ткани (древесина, перидерма, паренхима, пробка и кора) обильно пропитаны смолоподобным веществом светло-желтого и желтого цвета. По петрографическим признакам угли относятся к классу гелитолитов, реже - микстогумолитов.
Под люминесцентной лампой в образцах углей после воздействия хлороформом наблюдается светло-желтое и желтое свечение, которое постепенно буреет и исчезает. В ряде образцов (34, 52, 53, 55 и др.) наблюдается интенсивное светло-желтое и желтое с молочным или голубовато-молочным оттенками свечение. Наиболее интенсивная люминесценция наблюдается по трещинам и минеральным прожилкам.
Содержание влаги в углях Подкагернинского района колеблется от 0,47 на побережье Пенжинской губы до 6,22 % в районе руч. Битумного. Угли бухты Подкагерной имеют влажность 3,06 %. Влажность углей побережья Пенжинской губы изменяется от 0,47 до 2,14 %.
Содержание золы в образцах колеблется в пределах 13-20%. Значительно отличаются угли и углистые породы побережья Пенжинской губы с повышенной зольностью до 53,88 и 73,80 % соответственно в образцах 8 и 55 (табл. 1).
По выходу летучих на горючую массу угли бухты Подкагерной сходны с углями побережья Пенжинской губы. Их содержание колеблется в пределах 45-57%. В углях среднего течения р. Подкагерной этот показатель составляет 59-67 %.
Угли среднего течения р. Подкагерной, бухты Подкагерной и побережья Пенжинской губы различаются содержанием углерода (67 и 79 % соответственно, см. табл. 1).
Количество водорода во всех описываемых образцах колеблется в небольших пределах - от 5 до 7 %.
Угли в верховье р. Подкагерной (образцы 3 и 4) содержат меньше 1 % азота, в остальных пунктах - 1,05-1.9 %. Отражательная способность (Ramax) углей и угольных включении верхнемиоцен-плиоценовых отложений не превышает 7-7,12 %, средне-нижнемиоценовых и палеогеновых - 7,44-8,3% (табл. 2). Рассмотрение и сопостановление данных об отражательной способности углей и угольных включений, макроскопического изучения, углехимических анализов и полевых наблюдений позволили установить, что степень катагенетического преобразования ОВ самых молодых верхнемиоцен-плиоценовых отложений не превышает стадии протокатагенеза(ПК3), средне-нижнемиоциновых и палеогеновых достигает градаций МК1 и МК2.
По степени катагенетического изменения ОВ палеоген-неогеновых отложений в исследованном районе наметилось три зоны. Зона, где катагенетическая превращенность ОВ не превышает стадии протокатагенеза (ПК3), охватывает верховье р. Подкагерной. Она совпадает с ареалом распространения преимущественно азотных газов и приурочена к самым молодым верхнемиоцен-плиоценовым отложениям [3]. К району руч. Битумного (точки 11-13) приурочена зона ОВ, достигшего начальных градаций мезокатагенеза (MK1-МК2). Она соответствует зоне распространения азотно-углеводородных и углеводородно-азотных газов. В этом районе отмечаются также интенсивные битумопроявления. Содержание хлороформенного экстракта из породы угленосной свиты миоцена составляет 0.3 %. Пески и глины, обнажающиеся по руч. Битумному, издают сильный запах керосина [3]. Зона ОВ палеоген-неогеновых отложений, преобразованного до градации МК2, простирается от бухты Подкагерной на север до руч. Иргирниваям и далее по побережью Пенжинской губы на северо-восток. По площади она распространена в пределах зон развития азотно-углеводородных и углекисло-углеводородных газов [3]
Многие исследователи (1, 4, 6] считают, что гумусовое ОВ способно генерировать как газообразные, так и жидкие УВ в зависимости от вещественного состава и степени его катагенетической превращенности. Проведенный анализ позволил установить, что ОВ палеоген-неогеновых отложений Подкагернинского района по своей исходной природе является гумусовым и преобразовано до градаций МК1- МК2, что отвечает проявлению главной фазы нефтеобразования (ГФН) Вещественный состав углей и угольных включений в породах отвечает витринитовому и лейптинито-витринитовому типам, что дает основание предполагать в палеоген-неогеновых угленосных отложениях при наличии хороших коллекторов и надежных региональных экранов над ними залежи не только газа и газоконденсата, но и нефти.
Таким образом, принимая во внимание степень катагенетического преобразования углей и угольных включений, перспективы нефтегазоносности данного района, как это отмечалось ранее [3], можно связывать с миоценовыми и палеогеновыми отложениями.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Поступила 19/III 1981 г.
Таблица 1 Химическая характеристика углей палеоген-неогеновых отложений Камчатки
Номер образца (см. рисунок) |
Обнажение, место взятия пробы |
Возраст |
Wa |
Aa |
Vг |
Cг |
Hг |
Nг |
Примечание |
3 |
Велонтынгиваям |
Неоген |
3,95 |
20,32 |
67,86 |
67,27 |
5,83 |
0,75 |
|
4 |
Подкагерная |
Миоцен |
4,39 |
20,22 |
55,38 |
67,78 |
5,84 |
0,69 |
|
8 |
Побережье Пенжинской губы |
Палеоцен- эоцен |
0,78 |
53,88 |
45,30 |
80,41 |
5,07 |
2,27 |
|
11а |
Подкагерная, руч. Битумный |
Миоцен |
6,22 |
13,20 |
62,53 |
67,47 |
5,56 |
1,05 |
|
11б |
То же |
” ” |
3,99 |
48,10 |
59,09 |
69,13 |
7,03 |
1,23 |
|
11в |
” ” |
” ” |
1,29 |
83,16 |
59,42 |
77.33 |
6,11 |
1,64 |
Ствол минерализованного дерева |
13 |
Подкагерная |
” ” |
4,02 |
43,43 |
58,95 |
73,92 |
6,27 |
1,90 |
|
32 |
Побережье Пенжинской губы |
Олигоцен- миоцен |
2,14 |
6,87 |
53,82 |
78,80 |
6,30 |
1,79 |
|
33 |
То же |
” ” |
0,93 |
29,70 |
51,49 |
87,07 |
6,26 |
3,95 |
|
34 |
” ” |
Миоцен |
1,76 |
17,24 |
45,02 |
78,27 |
5,39 |
1,28 |
|
46 |
Бухта Подкагерная |
” |
3,06 |
18,92 |
53,68 |
76,75 |
6,38 |
1,64 |
|
52 |
Побережье Пенжинской губы, устье руч. Иргирниваям |
” ” |
4,34 |
2,80 |
37,72 |
78,90 |
5,78 |
2,65 |
|
53 |
То же |
” ” |
2,07 |
7,85 |
56,15 |
79,47 |
6,73 |
1,37 |
|
55 |
” ” |
” ” |
0,47 |
73,80 |
57,56 |
81,89 |
5,85 |
- |
Степень катагенетического преобразования углей и угольных включения палеоген-неогеновых отложений Камчатки
Номер образца (см. рисунок) |
Обнажение, место взятия пробы |
Литологический состав |
Возраст |
Отражательная способность. % |
Градация катагенеза |
||
Ramax |
Ramin |
R |
|||||
3 |
Велонтынгиваям |
Обугленные растительные остатки в рыхлом песчанике |
Неоген |
7,12 |
6,97 |
0,15 |
ПК3 |
4 |
Подкагерная |
То же, в алевролите |
Миоцен |
7,00 |
6,87 |
0,13 |
ПК3 |
Побережье Пенжинской губы |
Песчаник с угольными включениями и линзами угля |
Палеоцен-эоцен |
7,79 |
7,51 |
0,28 |
МК2 |
|
8 |
То же |
Уголь сильно перемятый и разбитый многочисленными трещинами, выполненными кальцитом |
То же |
8,30 8,24 |
8,16 8,10 |
0,14 0,14 |
МК2 |
9 |
” ” |
Песчаник с угольными включениями |
” |
8,17 |
8,02 |
0,15 |
МК2 |
11a |
Подкагерная, руч. Битумный |
Уголь |
Миоцен |
7,91 |
7,66 |
0,25 |
МК2 |
11б |
То же |
Глина углистая |
То же |
7.53 |
7,29 |
0,24 |
МК1 |
13 |
Подкагерная |
То же, с линзочками угля мощностью до 2-3 мм |
7,44 |
7,25 |
0,19 |
мк1 |
|
22 |
Побережье Пенжинской губы |
Песчаник с линзочками угля мощность до 3-4 мм |
Палеоцен- эоцен |
8,18 |
7,98 |
0.20 |
мк2 |
23 |
То же |
Песчаник с угольными включениями |
То же |
7,76 |
7,61 |
0,15 |
мк2 |
32 |
” ” |
Уголь перемятый |
Олигоцен-миоцен |
8,01 |
7,81 |
0,20 |
мк2 |
33 |
Уголь зольный |
То же |
8.29 |
8,04 |
0,25 |
мк2 |
|
34 |
Уголь |
Миоцен |
8,30 |
8,10 |
0,20 |
мк2 |
|
46 |
Бухта Подкагерная |
То же |
То же |
7,82 |
7,64 |
0,18 |
МК2 |
52 |
Побережье Пенжинской губы, устье руч. Иргирниваям |
7,79 |
7.64 |
0,15 |
МК2 |
||
53 |
То же |
7,70 |
7,54 |
0,16 |
МК2 |
||
55 |
” |
Углистая порода |
7,91 |
7,72 |
0,19 |
MK2 |
Схема катагенетического преобразования углей и угольных включений в палеоген-неогеновых отложениях Подкагернинского района.
1 - номера точек отбора образцов (см. табл. 1, 2); зоны различной степени превращенности ОВ: 2-ПК3. 3 -MK1-2, 4 - МК3